Πρωτόκολλα επικοινωνίας σε ηλεκτρικά συστήματα ηλεκτρικών ποδηλάτων

Τα ηλεκτρικά ποδήλατα (e-bikes), συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονικών ποδηλάτων φορτίου, βασίζονται σε ένα περίπλοκο ηλεκτρικό σύστημα που συνδέει την μπαταρία, τον κινητήρα, τον ελεγκτή, τους αισθητήρες και τη διεπαφή χρήστη. Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας αυτού του συστήματος χρησιμεύουν ως "γλώσσα" που επιτρέπει σε όλα αυτά τα εξαρτήματα να συντονίζονται απρόσκοπτα . Σε αυτή τη δημοφιλή επιστημονική επισκόπηση, θα εξηγήσουμε ποια είναι αυτά τα πρωτόκολλα επικοινωνίας και πώς λειτουργούν στα ηλεκτρικά συστήματα των ηλεκτρονικών ποδηλάτων. Θα καλύψουμε τους τύπους των πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούνται, πώς διαφέρουν, πού εφαρμόζεται το καθένα, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, τις εκτιμήσεις κόστους, τη συμμόρφωση με τα πρότυπα ασφαλείας στην ΕΕ και τις ΗΠΑ και τους περιορισμούς. Στόχος είναι να παρέχουμε έναν σαφή, έγκυρο οδηγό για τον πελάτη και το κοινό μας , εξισορροπώντας το τεχνικό βάθος με την πρακτική κατανόηση.

Βασικά συστατικά του E-Bike - Το "νευρικό σύστημα"

Τα ηλεκτρονικά ποδήλατα μπορούν να θεωρηθούν ότι διαθέτουν ένα κεντρικό νευρικό σύστημα από καλώδια και συνδέσεις δεδομένων που συνδέουν όλα τα κρίσιμα εξαρτήματα. Ακριβώς όπως τα νεύρα μεταφέρουν σήματα σε ένα σώμα, η καλωδίωση μεταφέρει σήματα ισχύος και δεδομένων σε όλο το ποδήλατο . Τα βασικά εξαρτήματα σε ένα τυπικό ηλεκτρικό σύστημα ηλεκτρονικού ποδηλάτου περιλαμβάνουν :

• Μπαταρία: (συνήθως 36-48 V) που παρέχει ενέργεια στο σύστημα. Συνδέεται με τον ελεγκτή μέσω χοντρών καλωδίων τροφοδοσίας (με ασφάλειες ή διακόπτες για ασφάλεια) για την παροχή του κύριου ρεύματος. Ορισμένες προηγμένες μπαταρίες διαθέτουν επίσης σύνδεση δεδομένων (μέσω γραμμών επικοινωνίας) για την ανταλλαγή σημάτων κατάστασης ή ελέγχου με τον ελεγκτή.
• Κινητήρας και ελεγκτής: Ο κινητήρας (κινητήρας πλήμνης σε έναν τροχό ή ένας μεσαίος κινητήρας στο στρόφαλο) λαμβάνει ισχύ από τον ελεγκτή κινητήρα, ο οποίος είναι ο "εγκέφαλος" που ρυθμίζει την έξοδο του κινητήρα με βάση τις εισόδους του αναβάτη και την ανατροφοδότηση των αισθητήρων. Ο ελεγκτής είναι μια ηλεκτρονική μονάδα με μικροεπεξεργαστή που δέχεται σήματα (γκάζι, αισθητήρας πεντάλ, φρένα κ.λπ.) και διαχειρίζεται την ισχύ του κινητήρα. Οι κινητήρες έχουν συνήθως καλώδια φάσης (βαριά καλώδια που μεταφέρουν ρεύμα) και καλώδια αισθητήρων (λεπτά καλώδια από αισθητήρες επίδρασης Hall που παρέχουν ανατροφοδότηση της θέσης του ρότορα) που πηγαίνουν στον ελεγκτή .
• Ανθρώπινη διεπαφή (γκάζι, αισθητήρας πεντάλ, οθόνη): Ο αναβάτης επικοινωνεί με το ηλεκτρονικό ποδήλατο μέσω συσκευών όπως το γκάζι (συχνά μια λαβή τιμονιού με έναν αισθητήρα Hall-effect που εξάγει ένα μεταβλητό σήμα τάσης για να ζητήσει ταχύτητα) , και ο αισθητήρας υποβοήθησης πεντάλ (PAS) που ανιχνεύει την κίνηση του πεντάλ μέσω μαγνητών και αισθητήρων . Η μονάδα οθόνης στο τιμόνι δείχνει την ταχύτητα, τη στάθμη της μπαταρίας, το επίπεδο υποβοήθησης κ.λπ. και συχνά περιλαμβάνει κουμπιά για να προσαρμόζει ο αναβάτης τις ρυθμίσεις. Η οθόνη και το χειριστήριο ανταλλάσσουν δεδομένα μέσω ενός καλωδίου πολλαπλών καλωδίων που περιλαμβάνει γραμμές τροφοδοσίας και επικοινωνίας .
• Διακόπτες ασφαλείας (μοχλοί φρένων): Οι μοχλοί φρένων των ηλεκτρονικών ποδηλάτων διαθέτουν συνήθως διακόπτες διακοπής που στέλνουν σήμα στον ελεγκτή για να διακόψουν αμέσως την ισχύ του κινητήρα κατά το φρενάρισμα . Συνήθως, χρησιμοποιείται ένα απλό κύκλωμα δύο καλωδίων για το σκοπό αυτό, το οποίο λειτουργεί ως σήμα ενεργοποίησης/απενεργοποίησης στον ελεγκτή .
• Φωτισμός και αξεσουάρ: Πολλά ηλεκτρονικά ποδήλατα ενσωματώνουν επίσης μπροστινά/πίσω φώτα, κόρνα, φορτιστές USB κ.λπ. Αυτά μπορεί να ελέγχονται από τον κύριο ελεγκτή ή να λειτουργούν σε ξεχωριστά κυκλώματα, αλλά στα συστήματα υψηλής τεχνολογίας μπορούν να απευθύνονται και μέσω του διαύλου επικοινωνίας.

Για έναν λεπτομερή οδηγό σχετικά με τα αξεσουάρ για ποδήλατα ebikes και ποδήλατα φορτίου, μπορείτε να διαβάστε αυτό το άρθρο για μια πιο ολοκληρωμένη απάντηση , ή ίσως να ελέγξετε το Cargo Bike 101 σελίδα.

Σχήμα 2: Διάγραμμα μπλοκ ενός τυπικού συστήματος ελέγχου και διαχείρισης μπαταριών ηλεκτρικών ποδηλάτων. Ο κεντρικός ελεγκτής διασυνδέεται με τις βασικές εισόδους - γκάζι, αισθητήρες πεντάλ, μοχλοί φρένων - και διαχειρίζεται τις εξόδους, όπως τα σήματα κίνησης του κινητήρα, μέσω οδηγών πύλης, οδηγών ρελέ και συνδέσεων GPIO. Προαιρετικές μονάδες όπως οθόνες LCD, φορτιστές μπαταρίας, μετρητές καυσίμου και οπίσθιοι φωτισμοί επεκτείνουν τη λειτουργικότητα του συστήματος. Η επικοινωνία μεταξύ των εξαρτημάτων υποστηρίζει τον συντονισμό σε πραγματικό χρόνο της ισχύος του κινητήρα, του φωτισμού, των διακοπών ασφαλείας και της παρακολούθησης της κατάστασης της μπαταρίας.

Ποια είναι τα πρωτόκολλα επικοινωνίας για ηλεκτρονικά ποδήλατα;

Στο πλαίσιο των ηλεκτρονικών ποδηλάτων, τα πρωτόκολλα επικοινωνίας αναφέρονται στη μέθοδο και τη μορφή με την οποία τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα ανταλλάσσουν δεδομένα. Τα πρώιμα ή βασικά ηλεκτρονικά ποδήλατα συχνά δεν διέθεταν ένα πολύπλοκο ψηφιακό δίκτυο - πολλά σήματα ήταν αναλογικά ή απλά κυκλώματα on/off. Για παράδειγμα, ένα γκάζι στέλνει μια αναλογική τάση για να υποδείξει πόση ισχύ θέλει ο αναβάτης και ένας διακόπτης φρένου απλά ανοίγει ή κλείνει ένα κύκλωμα για να κόψει την ισχύ . Ωστόσο, καθώς τα ηλεκτρονικά ποδήλατα έγιναν πιο εξελιγμένα - με έξυπνες οθόνες, προηγμένους αισθητήρες, ακόμη και ενσωμάτωση GPS ή smartphone - προέκυψε η ανάγκη για πιο ισχυρή ψηφιακή επικοινωνία.

Σήμερα, δύο κύρια ψηφιακά πρωτόκολλα επικοινωνίας κυριαρχούν στα συστήματα ηλεκτρονικών ποδηλάτων:

• UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter): Μια μέθοδος σειριακής επικοινωνίας που δημιουργεί μια άμεση σύνδεση δεδομένων ένα προς ένα μεταξύ δύο συσκευών (συνήθως του ελεγκτή και της οθόνης).
• Δίαυλος CAN (Δίκτυο περιοχής ελεγκτή): Ένα πρωτόκολλο δικτύου που επιτρέπει σε πολλαπλές συσκευές (ελεγκτή, οθόνη, BMS μπαταρίας, αισθητήρες κ.λπ.) να επικοινωνούν όλες μέσω των ίδιων κοινών καλωδίων διαύλου.

Εκτός από τα UART και CAN Bus, δύο άλλα πρωτόκολλα επικοινωνίας χρησιμοποιούνται περιστασιακά σε συστήματα ηλεκτρονικών ποδηλάτων:

• SIF (Serial Interface Format): Πρόκειται για ένα ιδιόκτητο ή απλουστευμένο πρωτόκολλο που συναντάται συνήθως σε ορισμένα επώνυμα συστήματα (π.χ. Shimano STEPS ή παλαιότερες μονάδες οθόνης). Χρησιμοποιείται συνήθως για τη βασική ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του χειριστηρίου και της οθόνης ή των απομακρυσμένων κουμπιών. Επειδή το SIF στερείται ανοικτής τυποποίησης και ευελιξίας, περιορίζεται κυρίως σε συγκεκριμένες μάρκες ή παλαιά μοντέλα.
• RS-485 (συνιστώμενο πρότυπο 485): Το RS-485 είναι ένα βιομηχανικής ποιότητας πρωτόκολλο σειριακής επικοινωνίας, γνωστό για την αξιοπιστία του σε μεγάλες αποστάσεις και την αντοχή του στο θόρυβο. Αν και δεν είναι τόσο συνηθισμένο όσο το UART ή το CAN στα καταναλωτικά ηλεκτρονικά ποδήλατα, εμφανίζεται σε ορισμένα συστήματα υψηλών προδιαγραφών ή εμπορικά συστήματα στόλου, ειδικά όταν απαιτείται ανθεκτικότητα και εκτεταμένη καλωδίωση - όπως τα κοινόχρηστα ποδήλατα, οι στόλοι ενοικίασης ή τα βαρέως τύπου ηλεκτρονικά ποδήλατα.

Αυτά τα πρωτόκολλα είναι ουσιαστικά οι "γλώσσες" των ηλεκτρονικών του ηλεκτρονικού ποδηλάτου. Εάν όλα τα εξαρτήματα μιλούν την ίδια γλώσσα, οι πληροφορίες ρέουν σωστά- εάν όχι, οι συσκευές δεν καταλαβαίνουν η μία την άλλη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η αντιστοίχιση του πρωτοκόλλου είναι κρίσιμη κατά τη σύζευξη μιας οθόνης με έναν ελεγκτή, για παράδειγμα. Ακόμη και αν το βύσμα ταιριάζει, μια ασυμβατότητα στο πρωτόκολλο σημαίνει ότι τα εξαρτήματα δεν θα λειτουργούν μαζί .

Επισκόπηση της χρήσης της αγοράς (εκτιμώμενες τάσεις 2024-2025)

Παρόλο που δεν υπάρχει καθολικά δημοσιευμένη κατανομή της χρήσης των πρωτοκόλλων στην αγορά των ηλεκτρονικών ποδηλάτων, με βάση τις γνώσεις του κλάδου και τους κύριους προμηθευτές συστημάτων (π.χ. Bosch, Bafang, Shimano, Mahle κ.λπ.), τα ακόλουθα είναι μια εύλογη εκτιμώμενη κατανομή από το 2025:

Σημείωση: Τα στοιχεία αυτά είναι γενικευμένα για όλες τις παγκόσμιες αγορές (ΕΕ, CN, NA) και βασίζονται στις τάσεις του ΟΕΜ, στη δημόσια τεκμηρίωση, στα δεδομένα αποσυναρμολόγησης και στις γνώσεις των προμηθευτών εξαρτημάτων.

Καθορισμός των πρωτοκόλλων επικοινωνίας για τα ποδήλατα E-Bike με ευκολότερο τρόπο ：

Με απλά λόγια, τα πρωτόκολλα επικοινωνίας στα ηλεκτρονικά ποδήλατα είναι τα εξής γλώσσες ή κανόνες που επιτρέπουν στα διάφορα ηλεκτρονικά μέρη να συνομιλούν μεταξύ τους. Αν τα εξαρτήματα δεν μιλούν την ίδια γλώσσα, δεν μπορούν να καταλάβουν το ένα το άλλο - ακόμη και αν το βύσμα ταιριάζει φυσικά.

📞 Αναλογία: Ομαδική συνομιλία

Ας φανταστούμε δύο τρόπους επικοινωνίας στην καθημερινή ζωή για να κατανοήσουμε τα πρωτόκολλα των ηλεκτρονικών ποδηλάτων:

UART: Σαν μια τηλεφωνική κλήση ένας προς έναν

• Το UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) είναι σαν να καλείς έναν φίλο στο τηλέφωνο.
• Μόνο δύο συσκευές μπορούν να μιλήσουν ταυτόχρονα, όπως η οθόνη και το χειριστήριο.
• Αν θέλετε να μιλήσετε με μια άλλη συσκευή, χρειάζεστε άλλο καλώδιο (ή άλλο τηλεφώνημα).
• Είναι απλό, αλλά δεν μπορεί να επεκταθεί όταν έχετε πολλές συσκευές.
• Συνήθης σε βασικά συστήματα e-bike με περιορισμένες δυνατότητες.

AN Bus: Όπως μια ομαδική συνομιλία

• Ο δίαυλος CAN (Controller Area Network) είναι σαν ένα ομαδική συνομιλία στο WhatsApp ή στο WeChat.
• Όλες οι συσκευές (ελεγκτής, μπαταρία, οθόνη, αισθητήρας, φώτα) βρίσκονται στο ίδιο δωμάτιο συνομιλίας.
• Κάθε μήνυμα επισημαίνεται με ένα αναγνωριστικό αποστολέα και κάθε συσκευή διαβάζει μόνο τα μηνύματα που προορίζονται γι' αυτήν.
• Είναι πολύ πιο αποτελεσματικό και ιδανικό όταν υπάρχουν πολλά εξαρτήματα που πρέπει να συνεργαστούν.
• Χρησιμοποιείται σε έξυπνα, προηγμένα συστήματα e-bike, συχνά με GPS, Bluetooth και ενσωμάτωση εφαρμογών.

Ο ρόλος των πρωτοκόλλων επικοινωνίας

Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας στα ηλεκτρονικά ποδήλατα εξυπηρετούν διάφορους σημαντικούς σκοπούς:

• Κοινή χρήση δεδομένων: (ταχύτητα, κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας, κωδικοί σφαλμάτων) και να λαμβάνει πίσω εντολές (π.χ. αλλαγή επιπέδου υποβοήθησης, ενεργοποίηση/απενεργοποίηση φώτων). Χωρίς κατάλληλο πρωτόκολλο, ενδέχεται να μην έχετε αξιόπιστη ένδειξη ταχύτητας ή να μην μπορείτε να προσαρμόσετε τις ρυθμίσεις.
• Συντονισμός των στοιχείων: Σε προηγμένα συστήματα, πολλαπλοί μικροελεγκτές πρέπει να συντονιστούν. Για παράδειγμα, μια έξυπνη μπαταρία με το δικό της σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS) μπορεί να επικοινωνεί με τον ελεγκτή κινητήρα για την αποφυγή υπερέντασης ή για την εμφάνιση ακριβούς ποσοστού μπαταρίας. Ένας δίαυλος CAN ή παρόμοιο δίκτυο επιτρέπει στην μπαταρία, τον ελεγκτή κινητήρα, την οθόνη, ακόμη και τους αισθητήρες να ανταλλάσσουν πληροφορίες σε ένα δίκτυο πολλαπλών κόμβων.
• Ασφάλεια και αξιοπιστία: Το σύστημα μπορεί να το ανιχνεύσει και να αναλάβει ασφαλή δράση (όπως η διακοπή της ισχύος του κινητήρα). Τα στιβαρά πρωτόκολλα όπως το CAN περιλαμβάνουν έλεγχο σφαλμάτων και ιεράρχηση μηνυμάτων για να το χειριστούν αυτό . Τα απλούστερα αναλογικά σήματα δεν διαθέτουν τέτοιο χειρισμό σφαλμάτων - εάν ένα καλώδιο γκαζιού χαλαρώσει, ο ελεγκτής μπορεί να παρερμηνεύσει τον θόρυβο ως σήμα γκαζιού, εκτός εάν υπάρχουν διατάξεις ασφαλείας.
• Επεκτασιμότητα: Ένα δίκτυο επικοινωνίας διευκολύνει την προσθήκη ή αφαίρεση συσκευών. Αντί κάθε νέα συσκευή να χρειάζεται μια αποκλειστική καλωδιακή σύνδεση με τον ελεγκτή, μια συσκευή μπορεί να ενταχθεί στον κοινό δίαυλο και να μοιράζεται δεδομένα με όλες τις άλλες. Αυτή η επεκτασιμότητα είναι ένας βασικός λόγος για τον οποίο τα σύγχρονα high-end ηλεκτρονικά ποδήλατα κινούνται προς τον δίαυλο CAN .

Συνοπτικά, το πρωτόκολλο επικοινωνίας αποτελεί τη ραχοκοκαλιά του ηλεκτρικού συστήματος του ηλεκτρονικού ποδηλάτου, διασφαλίζοντας τη συνεργασία όλων των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Σε μια άλλη ανάρτηση, θα ασχοληθούμε με τους δύο κύριους τύπους πρωτοκόλλων (UART και CAN), εξετάζοντας τον τρόπο λειτουργίας του καθενός και τις αντίστοιχες περιπτώσεις χρήσης τους στα ηλεκτρονικά ποδήλατα και ηλεκτρονικά ποδήλατα φορτίου. ελέγξτε αν σας ενδιαφέρει:

1. "Κατανόηση της UART στα ηλεκτρονικά ποδήλατα: Εβδομάδες: Πώς η απλή σειριακή επικοινωνία τροφοδοτεί τη βόλτα σας"
   • Ένας φιλικός προς τους αρχάριους οδηγός για το πώς η UART επιτρέπει τη βασική ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ εξαρτημάτων ηλεκτρονικών ποδηλάτων, όπως οι οθόνες και οι ελεγκτές.
2. "Τι είναι το CAN Bus στα ηλεκτρονικά ποδήλατα; Ένας πιο έξυπνος τρόπος σύνδεσης μπαταριών, αισθητήρων και άλλων"
   • Μάθετε πώς τα σύγχρονα ηλεκτρονικά ποδήλατα χρησιμοποιούν τον δίαυλο CAN για την υποστήριξη επικοινωνίας πολλαπλών συσκευών, προηγμένων οθονών και διαγνωστικών συστημάτων.

Σενάρια εφαρμογής: Ποιο πρωτόκολλο επικοινωνίας για ποιο ηλεκτρονικό ποδήλατο;

Είναι χρήσιμο να κατανοήσετε πώς επιλέγονται στην πράξη οι UART και CAN για διαφορετικά σχέδια ηλεκτρονικών ποδηλάτων. Θα εξετάσουμε δύο μεγάλες κατηγορίες: καταναλωτικά ηλεκτρονικά ποδήλατα (συμπεριλαμβανομένων των τυπικών ποδηλάτων μετακίνησης ή αναψυχής) και Ηλεκτρονικά ποδήλατα φορτίου/ στόλου (χρησιμοποιούνται συχνά για παραδόσεις σε επιχειρήσεις ή από στόλους ενοικιάσεων)., σημειώνοντας ότι συχνά έχουν διαφορετικές προτεραιότητες.

• Τυπικά καταναλωτικά ηλεκτρονικά ποδήλατα (ηλεκτρονικά ποδήλατα πόλης, βουνού, δρόμου): Αυτά είναι τα ποδήλατα που πολλοί ιδιώτες αγοράζουν για προσωπική χρήση. Κυμαίνονται από το εισαγωγικό επίπεδο έως το πολύ υψηλό επίπεδο. Στο κατώτερο άκρο (μοντέλα με χαμηλό κόστος), η επικοινωνία UART είναι εξαιρετικά συνηθισμένη. Για παράδειγμα, ένα απλό ηλεκτρονικό ποδήλατο μετακίνησης 36 V με αισθητήρα ποδοσικυκλικής συχνότητας και βασική οθόνη LED χρησιμοποιεί πιθανότατα UART (ή ακόμη και αναλογικά σήματα) μεταξύ του ελεγκτή και της όποιας ελάχιστης οθόνης διαθέτει. Η εστίαση εδώ είναι σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας και βασική λειτουργικότητα. Πολλά τέτοια ποδήλατα χρησιμοποιούν ευρέως διαθέσιμους ελεγκτές και οθόνες που συμμορφώνονται με ένα de facto πρωτόκολλο UART, πράγμα που σημαίνει ότι οι μάρκες ποδηλάτων μπορούν να προμηθεύονται εξαρτήματα από διαφορετικούς κατασκευαστές. Αυτό είναι ελκυστικό για τους αγοραστές B2B που θέλουν την ευελιξία να χρησιμοποιήσουν, ας πούμε, μια καλύτερη οθόνη από τον Προμηθευτή Α με έναν ελεγκτή από τον Προμηθευτή Β - εφόσον και οι δύο μιλούν UART στην ίδια μορφή, μπορεί να λειτουργήσει (αν και πρέπει να επαληθεύσει κανείς τη συμβατότητα σχετικά με τα pinouts και το υλικολογισμικό) . Στα καταναλωτικά ποδήλατα ανώτερης κατηγορίας, ειδικά σε αυτά που κατασκευάζονται από μεγάλες μάρκες, υπάρχει μια τάση προς τον δίαυλο CAN. Τα e-MTB υψηλής απόδοσης ή τα e-road ποδήλατα με αισθητήρες ροπής και φανταχτερές οθόνες μπορεί να χρησιμοποιούν CAN για να ενσωματώσουν τα πάντα ομαλά. Ωστόσο, ορισμένες μάρκες εξακολουθούν να χρησιμοποιούν UART ή άλλες ιδιόκτητες σειριακές συνδέσεις ακόμη και σε ποδήλατα υψηλών προδιαγραφών- αυτό ποικίλλει ανάλογα με τον κατασκευαστή και τη φιλοσοφία σχεδιασμού τους.

• Ηλεκτρονικά ποδήλατα μεταφοράς εμπορευμάτων και εμπορικοί στόλοι: Τα ηλεκτρονικά ποδήλατα φορτίου έχουν σχεδιαστεί για τη μεταφορά βαρέων φορτίων ή επιβατών και χρησιμοποιούνται συχνά από επιχειρήσεις (υπηρεσίες διανομής, ταχυδρομικά ποδήλατα κ.λπ.). Αυτά τα ποδήλατα τείνουν να δίνουν προτεραιότητα στιβαρότητα, ασφάλεια και δυνατότητες διαχείρισης στόλου πάνω από το κόστος των ηλεκτρονικών. Σε αυτό το τμήμα ο δίαυλος CAN έχει κερδίσει πραγματικά έδαφος. Για παράδειγμα, τα ποδήλατα φορτίου μπορεί να έχουν διπλές μπαταρίες για την επέκταση της εμβέλειας - η διαχείριση δύο μπαταριών απαιτεί επικοινωνία για την εξισορρόπηση της εκφόρτισης ή τουλάχιστον για την αναφορά της κατάστασης της κάθε μπαταρίας. Το CAN διευκολύνει την επικοινωνία ενός ελεγκτή με δύο μονάδες BMS (μία σε κάθε μπαταρία) στον ίδιο δίαυλο. Τα φορτηγά ποδήλατα μπορεί επίσης να διαθέτουν πρόσθετα αξεσουάρ: φώτα φρένων, φλας, ακόμη και ηλεκτρονικές κλειδαριές - ο συντονισμός τους μέσω ενός κεντρικού διαύλου απλοποιεί την καλωδίωση και τον έλεγχο. Επιπλέον, επειδή τα ηλεκτρονικά ποδήλατα φορτίου λειτουργούν συχνά σε στόλους, οι εταιρείες επιθυμούν να έχουν τηλεματική σε αυτά: GPS που μπορούν να αναφέρουν τη θέση του ποδηλάτου, τη χρήση και τυχόν βλάβες. Με ένα σύστημα με δυνατότητα CAN, μια μονάδα τηλεματικής μπορεί απλώς να κρυφακούσει τα μηνύματα CAN για την ταχύτητα, την κατάσταση της μπαταρίας κ.λπ. και να φορτώσει αυτές τις πληροφορίες. Στην πραγματικότητα, μια μελέτη περίπτωσης με έναν ευρωπαϊκό στόλο διανομών έδειξε ότι η αξιοποίηση του διαύλου CAN επέτρεπε την απομακρυσμένη παρακολούθηση δεδομένων συντήρησης (όπως η χιλιομετρική απόσταση), την απομακρυσμένη απενεργοποίηση του κινητήρα για αντικλεπτική προστασία και τις ενημερώσεις του υλικολογισμικού του ποδηλάτου over-the-air - χαρακτηριστικά εξαιρετικά χρήσιμα για τη διαχείριση του στόλου. Αυτό θα ήταν δύσκολο να εφαρμοστεί σε ένα ποδήλατο με UART.
• Mix-and-Match έναντι ολοκληρωμένων συστημάτων: Εάν μια μάρκα ηλεκτρονικού ποδηλάτου θέλει την ελευθερία να αναμειγνύει εξαρτήματα ή να επιτρέπει αναβαθμίσεις μετά την αγορά, τείνει να χρησιμοποιεί συστήματα που βασίζονται σε UART. Είδαμε ότι Τα συστήματα UART επιτρέπουν την εύκολη εναλλαγή οθονών ή την προσαρμογή των ρυθμίσεων του κινητήρα.. Μια μικρότερη εταιρεία ηλεκτρονικών ποδηλάτων μπορεί να προτιμήσει αυτή τη διαδρομή για να αποφύγει τον εγκλωβισμό σε έναν προμηθευτή - μπορεί να αλλάξει προμηθευτή κινητήρα/ελεγκτή χωρίς να αλλάξει ολόκληρο το οικοσύστημα, εφόσον το πρωτόκολλο παραμένει UART και μπορεί να προσαρμόσει το υλικολογισμικό. Από την άλλη πλευρά, οι μάρκες που εστιάζουν στη βελτιστοποίηση του συστήματος και τη συμμόρφωση συχνά επιλέγουν CAN. Για παράδειγμα, τα ηλεκτρονικά ποδήλατα της Bosch χρησιμοποιούν ένα δίαυλο που μοιάζει με CAN (η Bosch διαθέτει ένα ιδιόκτητο πρωτόκολλο βασισμένο στο CAN) και συνδέει τον κινητήρα, την οθόνη και την μπαταρία. Αυτό διασφαλίζει ότι κανένα εξάρτημα τρίτου κατασκευαστή δεν μπορεί να παρεμβαίνει- όλα είναι καλά συντονισμένα μεταξύ τους. Το πλεονέκτημα είναι η εξαιρετική αξιοπιστία και ασφάλεια - το σύστημα θα εκπέμψει σφάλμα εάν κάτι είναι εκτός προδιαγραφών. Το μειονέκτημα είναι ότι ως αγοραστής B2B (όπως ένας ΚΑΕ ποδηλάτων που επιλέγει την Bosch), δεσμεύεστε να αγοράσετε τον κινητήρα, τον ελεγκτή, την μπαταρία, την οθόνη όλοι από την Bosch ως πακέτο.
• Ποδήλατα φορτίου - Ειδικές εκτιμήσεις: Τα φορτηγά ποδήλατα, ιδίως στην ΕΕ, αντιμετωπίζουν συχνά αυστηρότερους ελέγχους επειδή μπορεί να μεταφέρουν βαρύτερα φορτία ή ακόμη και επιβάτες. Στη Γερμανία, για παράδειγμα, υπάρχει ένα πρότυπο (DIN 79010) ειδικά για την ασφάλεια των ποδηλάτων φορτίου (κυρίως μηχανικές πτυχές όπως η αντοχή του πλαισίου και η πέδηση) . Ενώ το πρότυπο αυτό δεν υπαγορεύει πρωτόκολλα επικοινωνίας, το νοοτροπία "πρώτα η ασφάλεια στα ποδήλατα φορτίου ενθαρρύνει τη χρήση ενός πρωτοκόλλου που μπορεί να διασφαλίσει, για παράδειγμα, ότι αν κάτι πάει στραβά (υπερθέρμανση κινητήρα ή χαμηλή μπαταρία), το σύστημα μπορεί να το κοινοποιήσει και να αναλάβει δράση. Η ευρωστία και η διαχείριση σφαλμάτων του CAN συμβάλλουν στην επίτευξη αυτών των στόχων ασφαλείας. Επιπλέον, τα φορτηγά ηλεκτρονικά ποδήλατα λειτουργούν συχνά σε αστικό περιβάλλον (παράδοση σε πόλεις) όπου υπάρχει πολύς ραδιοφωνικός/ηλεκτρικός θόρυβος και το διακύβευμα είναι μεγάλο αν συμβεί ένα σφάλμα επικοινωνίας σε λάθος στιγμή. Το ανοσία θορύβου του CAN είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα εδώ, αποτρέποντας την κακή επικοινωνία που θα μπορούσε να οδηγήσει σε αλλοπρόσαλλη συμπεριφορά.

Μόνο 20 ποδήλατα MOQ για να ξεκινήσετε

Προσαρμόσιμο ποδήλατο E-Cargo - RS01

Είτε είστε μια αναπτυσσόμενη μάρκα είτε ένα κατάστημα της γειτονιάς, τα βαρέως τύπου ποδήλατα φορτίου μας είναι το εισιτήριό σας για τον αναπτυσσόμενο κόσμο των φιλικών προς το περιβάλλον παραδόσεων. Ας ξεκινήσουμε!

Ζητήστε προσφορά

Πρότυπα ασφαλείας και συμμόρφωση του ηλεκτρικού συστήματος (ΕΕ/ΗΠΑ)

Ανεξάρτητα από το πρωτόκολλο επικοινωνίας που χρησιμοποιείται, τα ηλεκτρικά συστήματα των ηλεκτρονικών ποδηλάτων πρέπει να τηρούν τα πρότυπα ασφαλείας για να διασφαλιστεί η ασφαλής και νόμιμη λειτουργία τους, ιδίως σε βασικές αγορές όπως η Ευρώπη και οι Ηνωμένες Πολιτείες. Το πρωτόκολλο επικοινωνίας μπορεί έμμεσα να επηρεάσει τη συμμόρφωση ενός ποδηλάτου - για παράδειγμα, ένα πρωτόκολλο που επιτρέπει απεριόριστες τροποποιήσεις από τον χρήστη μπορεί να αποτελεί κίνδυνο συμμόρφωσης, ενώ ένα πρωτόκολλο που είναι κλειδωμένο μπορεί να βοηθήσει να διασφαλιστεί ότι το ποδήλατο παραμένει εντός των νόμιμων ορίων. Ας αναλύσουμε τα σχετικά πρότυπα και τον τρόπο με τον οποίο σχετίζονται:

Πώς τα πρωτόκολλα επικοινωνίας επηρεάζουν τη συμμόρφωση του ebike στην Ευρωπαϊκή Ένωση

Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) - EN 15194: Στην ΕΕ, τα περισσότερα ηλεκτρονικά ποδήλατα (ποδήλατα με υποβοήθηση μέσω πεντάλ με ισχύ κινητήρα <= 250W και διακοπή της βοήθειας στα 25 km/h) ταξινομούνται ως EPACs (Ηλεκτρονικά υποβοηθούμενοι κύκλοι). Το πρότυπο ΕΝ 15194 ισχύει για τα EPAC και καθορίζει απαιτήσεις και μεθόδους δοκιμής για την ασφάλεια και τις επιδόσεις . Αυτό περιλαμβάνει τη μηχανική ασφάλεια (φρένα, πλαίσιο κ.λπ.) και την ηλεκτρική ασφάλεια (καλωδίωση, ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα κ.λπ.), καθώς και τη διασφάλιση ότι το ποδήλατο πληροί τα όρια ταχύτητας και ισχύος.

• Για τα πρωτόκολλα επικοινωνίας, μια σχετική πτυχή είναι ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC): το σύστημα δεν πρέπει να εκπέμπει υπερβολικές παρεμβολές ή να επηρεάζεται αδικαιολόγητα από παρεμβολές. Μια καλά σχεδιασμένη γραμμή επικοινωνίας CAN ή UART θα πρέπει να περνάει τις δοκιμές ΗΜΣ (το EN 15194 παραπέμπει στο EN 55014 ή παρόμοιο για την ΗΜΣ). Το ανθεκτικότητα του CAN στο θόρυβο μπορεί να αποτελέσει πλεονέκτημα για την εκπλήρωση αυτών των απαιτήσεων ΗΜΣ, καθώς αντιμετωπίζει εγγενώς καλύτερα το θόρυβο, αλλά και τα συστήματα UART μπορούν επίσης να συμμορφωθούν εάν είναι κατάλληλα θωρακισμένα.
• Παραποίηση ταχύτητας και ισχύος: Το πρότυπο EN 15194 απαιτεί η υποβοήθηση να διακόπτεται στα 25 km/h και ο χρήστης να μην μπορεί εύκολα να ρυθμίσει αυτό το όριο πάνω από τη νόμιμη τιμή. Εάν ένα ποδήλατο χρησιμοποιεί UART και ο κατασκευαστής αφήνει προσβάσιμα τα πεδία προγραμματισμού, ο χρήστης θα μπορούσε να δυνητικά να την απελευθερώσετε - αυτό μπορεί να εγείρει ζητήματα συμμόρφωσης. Ως εκ τούτου, ορισμένοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν κλειδωμένα συστήματα CAN ειδικά για να εμποδίζουν τους χρήστες να αλλάξουν το όριο ταχύτητας. Για παράδειγμα, οι κινητήρες της Bafang που βασίζονται στο CAN έχουν σταθερό όριο ταχύτητας και δεν μπορούν να το αλλάξουν μέσω της οθόνης , βοηθώντας στη διασφάλιση της συμμόρφωσης με τους κανονισμούς από την αρχή. Αντίθετα, σε πολλά συστήματα UART, ένας έξυπνος χρήστης θα μπορούσε να εισέλθει σε λειτουργία ρυθμίσεων στην οθόνη και να τροποποιήσει το μέγεθος του τροχού ή το όριο ή να χρησιμοποιήσει ένα καλώδιο προγραμματισμού, το οποίο μπορεί να παραβιάσει το γράμμα του νόμου αν κάνει το ποδήλατο να υπερβεί τα 25 km/h υποβοήθησης.
• Ηλεκτρική ασφάλεια: Το EN 15194 (τελευταίες αναθεωρήσεις) καλύπτει τη βασική ηλεκτρική ασφάλεια, αλλά είναι ενδιαφέρον ότι δεν καλύπτει πλήρως την ασφάλεια της μπαταρίας - προϋποθέτει ότι η ίδια η συστοιχία μπαταριών πρέπει να συμμορφώνεται με άλλα πρότυπα. Επικεντρώνεται περισσότερο στην ενσωμάτωση, την καλωδίωση και τη βασική προστασία (όπως η απουσία εκτεθειμένων ηλεκτροφόρων μερών κ.λπ.). Ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας δεν επηρεάζει άμεσα αυτό, αλλά έμμεσα, ένα πρωτόκολλο όπως το CAN που επιτρέπει στο BMS να μιλάει στον ελεγκτή μπορεί να ενισχύσει την ασφάλεια - π.χ., το BMS μπορεί να στείλει μια εντολή "διακοπής της εκφόρτισης" εάν η μπαταρία υπερθερμαίνεται. Αν και δεν προβλέπεται από το πρότυπο EN 15194, αυτού του είδους η λειτουργία βοηθά ένα ποδήλατο να πληροί τις γενικές προσδοκίες ασφάλειας (αποφυγή θερμικών φαινομένων διαφυγής).

Επιπλέον, τα ευρωπαϊκά φορτηγά ηλεκτρονικά ποδήλατα (ιδίως αυτά που μεταφέρουν εμπορεύματα/επιβάτες) ενδέχεται να πρέπει να πληρούν τις Οδηγία για τα μηχανήματα αν δεν εμπίπτουν αυστηρά στους κανόνες για τα ποδήλατα (ορισμένα βαριά ποδήλατα φορτίου εμπίπτουν). Αυτό δίνει και πάλι έμφαση στις ισχυρές δικλείδες ασφαλείας. Η χρήση ενός σταθερού πρωτοκόλλου επικοινωνίας με συμπεριφορά ασφαλείας (όπως η διακοπή λειτουργίας CAN σε περίπτωση σφάλματος) μπορεί να βοηθήσει στη συμμόρφωση εδώ.

Περισσότερες πληροφορίες για Πρότυπο της ΕΕ για το ηλεκτρονικό ποδήλατο

Πώς τα πρωτόκολλα επικοινωνίας επηρεάζουν τη συμμόρφωση του ebike στις Ηνωμένες Πολιτείες

Ηνωμένες Πολιτείες - UL 2849 και άλλες: Στις ΗΠΑ, η κατασκευή ηλεκτρονικών ποδηλάτων ρυθμίζεται λίγο λιγότερο σε ομοσπονδιακό επίπεδο για τις επιδόσεις (υπάρχει ένας ορισμός καταναλωτικού προϊόντος για ένα ηλεκτρονικό ποδήλατο χαμηλής ταχύτητας ως 750W max και 20 mph με γκάζι/28 mph με υποβοήθηση πεντάλ, αλλά δεν υπάρχουν υποχρεωτικά κατασκευαστικά πρότυπα σε ομοσπονδιακό επίπεδο). Ωστόσο, η πιστοποίηση της ασφάλειας καθίσταται ζωτικής σημασίας, ιδίως λόγω των ανησυχιών για πυρκαγιά από τις μπαταρίες.

• UL 2849 είναι το κορυφαίο πρότυπο ασφαλείας για τα ηλεκτρικά συστήματα των ηλεκτρονικών ποδηλάτων στη Βόρεια Αμερική. Καλύπτει ολόκληρο το ηλεκτρικό σύστημα κίνησης ενός ηλεκτρονικού ποδηλάτου - συμπεριλαμβανομένης της μπαταρίας, του κινητήρα, του φορτιστή και όλων των διασυνδέσεων. Η δοκιμή UL 2849 εξετάζει πράγματα όπως το αν η καλωδίωση μπορεί να αντέξει τα ρεύματα, αν το σύστημα προστατεύεται από βραχυκυκλώματα και, κυρίως, ενσωματώνει επίσης UL 2271 για μπαταρίες (το οποίο είναι ένα ειδικό πρότυπο ασφαλείας για τις μπαταρίες). Όσον αφορά την επικοινωνία, το UL 2849 δεν ορίζει κάποιο πρωτόκολλο, αλλά θα ελέγχει ότι, για παράδειγμα, αν χαθεί η επικοινωνία ή αν ανιχνευθεί σφάλμα, το σύστημα αστοχεί με ασφάλεια (δεν υπάρχουν θερμικά συμβάντα, δεν υπάρχει ανεξέλεγκτος κινητήρας). Ένα σύστημα που βασίζεται στο CAN μπορεί να έχει ένα μικρό πλεονέκτημα στην απόδειξη του πλεονασμού (π.χ., εάν χαθεί το μήνυμα του γκαζιού, το CAN μπορεί να το ανιχνεύσει και να διακόψει κατάλληλα το χρόνο). Αλλά ακόμη και τα συστήματα UART μπορούν να σχεδιαστούν ώστε να πληρούν το UL 2849 (απλά χρειάζονται διεξοδικό χειρισμό σφαλμάτων στο υλικολογισμικό του ελεγκτή).
• Πρόληψη πυρκαγιάς και ηλεκτροπληξίας: Πρότυπα όπως το UL 2849 επικεντρώνονται στην πρόληψη ηλεκτρικών πυρκαγιών και ηλεκτροπληξίας. Για παράδειγμα, εάν ένα ηλεκτρονικό ποδήλατο έχει συνδεδεμένο φορτιστή, η επικοινωνία μεταξύ μπαταρίας και φορτιστή (εάν υπάρχει) δεν πρέπει να οδηγεί σε υπερφόρτιση. Ειδικότερα, το Πρότυπο EnergyBus που αναφέραμε, το οποίο βασίζεται στο CAN, είχε εν μέρει ως κίνητρο την ασφάλεια - διασφαλίζοντας ότι οποιοσδήποτε φορτιστής μπορεί να φορτίσει με ασφάλεια οποιαδήποτε μπαταρία επικοινωνώντας μέσω CANopen και ενεργοποιώντας την τροφοδοσία μόνο όταν έχει γίνει η κατάλληλη χειραψία . Το EnergyBus χρησιμοποιεί έναν ειδικό σύνδεσμο που περιλαμβάνει γραμμές δεδομένων CAN έτσι ώστε ο φορτιστής και η μπαταρία να εγκαθιδρύουν πρώτα την επικοινωνία και στη συνέχεια να επιτρέπουν το ρεύμα φόρτισης, για να αποφεύγονται σπινθήρες ή αναντίστοιχες τάσεις . Αυτή η ιδέα ευθυγραμμίζεται καλά με τη λογική της ασφάλειας UL. Εάν μια μάρκα χρησιμοποιεί το EnergyBus, αυτό πιθανότατα βοηθά στο πέρασμα των πιστοποιήσεων ασφαλείας, επειδή διαχειρίζεται εγγενώς ασφαλείς αλληλεπιδράσεις μεταξύ των εξαρτημάτων.
• Κανονιστική συμμόρφωση (ταχύτητα/ισχύς): Στις ΗΠΑ, το σύστημα κατηγοριών (Class 1, 2, 3 e-bikes) είναι σε μεγάλο βαθμό σύστημα τιμής και δεν επιβάλλεται τόσο αυστηρά όσο τα όρια της ΕΕ, αλλά για λόγους ευθύνης, οι κατασκευαστές συνήθως διασφαλίζουν ότι ένα e-bike που πωλείται ως Class 2 δεν μπορεί εύκολα να τροποποιηθεί ώστε να ξεπεράσει τα 20 mph με γκάζι, για παράδειγμα. Και εδώ πάλι, η χρήση ενός κλειστού πρωτοκόλλου CAN μπορεί να βοηθήσει - οι χρήστες δεν μπορούν απλώς να συνδέσουν ένα καλώδιο και να απορυθμίσουν το ποδήλατο. Είναι αξιοσημείωτο ότι πολλές εταιρείες ηλεκτρονικών ποδηλάτων διαφημίζουν πλέον μπαταρίες ή συστήματα πιστοποιημένα κατά UL για να διαβεβαιώσουν τους πελάτες για την ασφάλεια. Για παράδειγμα, η HOVSCO (όπως φαίνεται στη βάση γνώσεών της) τονίζει ότι τα ποδήλατά της πληρούν το UL 2849 για την ηλεκτρική ασφάλεια και το EN 15194 για τη συνολική συμμόρφωση με την ασφάλεια . Αυτό σημαίνει ότι η καλωδίωση, οι σύνδεσμοι και οι επικοινωνίες τους πρέπει να λειτουργούν χωρίς να προκαλούν κινδύνους.

Διεθνή και άλλα πρότυπα: Εκτός από το EN 15194 και το UL 2849, υπάρχουν και άλλα σχετικά πρότυπα - π.χ, ISO 4210 (πρότυπο ασφάλειας ποδηλάτων) με ένα μέρος που καλύπτει τις απαιτήσεις για τα ηλεκτρονικά ποδήλατα, και το γερμανικό DIN 79010 για ποδήλατα φορτίου (το οποίο, όπως σημειώσαμε, καλύπτει πράγματα όπως η αντοχή του πλαισίου σε φορτία φορτίου και η απόδοση των φρένων) . Αυτά δεν υπαγορεύουν άμεσα τα ηλεκτρονικά, αλλά ένα πρότυπο ποδηλάτου μεταφοράς φορτίου μπορεί να απαιτεί σιωπηρά ότι, ας πούμε, η υποβοήθηση δεν δυσλειτουργεί υπό βαρύ φορτίο. Μια ισχυρή επικοινωνία εξασφαλίζει ότι ακόμη και αν το ποδήλατο καταπονείται (και ίσως ο ηλεκτρικός θόρυβος είναι αυξημένος ή η μπαταρία κρεμάει), τα σήματα μεταξύ μπαταρίας, ελεγκτή και αισθητήρων παραμένουν αξιόπιστα.

Συνοψίζοντας, η συμμόρφωση και η ασφάλεια οδηγούν σε ορισμένες σχεδιαστικές αποφάσεις μεταξύ UART και CAN. Ένας κατασκευαστής που στοχεύει στη μέγιστη δυνατή ασφάλεια μπορεί να προτιμήσει το CAN για τον έλεγχο και τη διαπίστωση σφαλμάτων ή να εφαρμόσει πρόσθετες διασφαλίσεις στα συστήματα UART. Και τα δύο πρωτόκολλα μπορούν να αποτελέσουν μέρος ενός ασφαλούς σχεδιασμού, αλλά το πώς χρησιμοποιούνται είναι το κλειδί. Το Η κλειστή φύση των συστημάτων CAN μπορεί να επιβάλει τη συμμόρφωση (π.χ. όρια ταχύτητας που δεν ρυθμίζονται από τους χρήστες, όπως απαιτεί ο νόμος) , ενώ Τα συστήματα UART προσφέρουν μεγαλύτερη ελευθερία στον χρήστη, η οποία είναι δίκοπο μαχαίρι.. Οι κατασκευαστές πρέπει να διασφαλίσουν ότι ακόμη και τα ποδήλατα που βασίζονται σε UART διαθέτουν πράγματα όπως έναν φυσικό περιοριστή ή έναν περιοριστή λογισμικού που δεν μπορεί να παραβιαστεί εύκολα, για να παραμείνουν εντός των νομικών ορίων.

Τέλος, ανεξάρτητα από το πρωτόκολλο, η χρήση ποιοτικές συνδέσεις και καλωδίωση είναι μέρος της συμμόρφωσης. Στην ΕΕ, το ποδήλατο πρέπει να αντέχει κραδασμούς χωρίς να χαλαρώνουν τα καλώδια και σε υγρές συνθήκες χωρίς βραχυκυκλώματα. Οι σύνδεσμοι όπως οι Higo/Julet (αδιάβροχοι σύνδεσμοι που χρησιμοποιούνται ευρέως στα ηλεκτρονικά ποδήλατα) είναι δημοφιλείς όχι μόνο για λόγους ευκολίας αλλά και επειδή βοηθούν στην τήρηση των Βαθμολογίες IP και απαιτήσεις αξιοπιστίας. Ένας δίαυλος CAN συνήθως χρησιμοποιεί τέτοιους συνδετήρες (π.χ., ένας μόνο Higo 4 ή 5 ακίδων μπορεί να μεταφέρει τα δεδομένα CAN και την τροφοδοσία για μια οθόνη). Η επιλογή του πρωτοκόλλου δεν αλλάζει την ανάγκη για καλό ανακούφιση από το τράβηγμα, μόνωση και συνδετήρες ασφάλισης για την αποφυγή αποσυνδέσεων (οι οποίες θα μπορούσαν να είναι επικίνδυνες, αν, ας πούμε, το σήμα διακοπής του φρένου σας δεν έφτανε στον ελεγκτή επειδή ένα καλώδιο ξεκόλλησε).

Για να ολοκληρώσουμε αυτό το τμήμα, τόσο η Ευρώπη όσο και οι ΗΠΑ έχουν δώσει μεγάλη έμφαση στην ασφάλεια των ηλεκτρονικών ποδηλάτων. Η συμμόρφωση με πρότυπα όπως το EN 15194 και το UL 2849 είναι όλο και περισσότερο αδιαπραγμάτευτη για τις αξιόπιστες μάρκες . Το πρωτόκολλο επικοινωνίας είναι ένα κομμάτι του παζλ - ένα μέσο για να διασφαλιστεί ότι το ηλεκτρικό σύστημα είναι συντονισμένο και ασφαλές. Η αξιοπιστία του διαύλου CAN μπορεί να βοηθήσει στην τήρηση αυτών των προτύπων παρέχοντας στιβαρή επικοινωνία, ενώ τα συστήματα UART απαιτούν προσεκτικό σχεδιασμό για να είναι εξίσου ασφαλή. Οι κατασκευαστές συχνά επιλέγουν το πρωτόκολλο που ευθυγραμμίζεται καλύτερα με τη στρατηγική συμμόρφωσης: UART για απλούστερα σχέδια όπου ο κίνδυνος μπορεί να διαχειριστεί εύκολα, ή CAN για πολύπλοκα συστήματα όπου τα χαρακτηριστικά ασφαλείας του λάμπουν.

Κόστος και εκτιμήσεις της αγοράς κατά την επιλογή των πρωτοκόλλων επικοινωνίας

Όταν αποφασίζετε μεταξύ πρωτοκόλλων επικοινωνίας (ή γενικά όταν σχεδιάζετε το ηλεκτρικό σύστημα ενός ηλεκτρονικού ποδηλάτου), το κόστος είναι σημαντικός παράγοντας - όχι μόνο το χρηματικό κόστος, αλλά και το "κόστος" από την άποψη της ευελιξίας και των σχέσεων με τους προμηθευτές. Δείτε πώς συγκρίνονται τα κόστη και τι εξετάζουν οι αγοραστές ή οι μηχανικοί B2B:

• Κόστος υλικού: Όπως σημειώθηκε προηγουμένως, ένα σύστημα που βασίζεται σε UART χρησιμοποιεί συνήθως απλούστερο υλικό. Ο ελεγκτής και η οθόνη χρειάζονται απλώς τη δυνατότητα UART, την οποία διαθέτουν σχεδόν όλοι οι μικροελεγκτές. Η καλωδίωση μπορεί να είναι λίγο απλούστερη (λιγότερα ζητήματα τερματισμού κ.λπ.). Ένα σύστημα με βάση το CAN απαιτεί λίγο περισσότερα: ένα τσιπ πομποδέκτη CAN για κάθε συσκευή και ενδεχομένως μια ισχυρότερη MCU (αν και στις μέρες μας ακόμη και οι αρκετά φτηνές MCU έχουν ενσωματωμένο το CAN). Η πραγματική διαφορά BOM (Bill of Materials) μπορεί να είναι της τάξης των λίγων δολαρίων ανά ποδήλατο σε μεγάλες ποσότητες , αλλά σε μια ανταγωνιστική αγορά, αυτό εξακολουθεί να έχει σημασία. Για μια παραγγελία μεγάλου στόλου ποδηλάτων, αυτά τα δολάρια πολλαπλασιάζονται. Τούτου λεχθέντος, η το κόστος του υλικού CAN έχει μειωθεί σημαντικά, και το αντιστάθμισμα μπορεί εύκολα να δικαιολογηθεί από την πρόσθετη λειτουργικότητα που παρέχει το CAN.
• Κόστος ανάπτυξης και ενσωμάτωσης: Για μια νεοσύστατη επιχείρηση ηλεκτρονικών ποδηλάτων ή μια μικρή εταιρεία, η ανάπτυξη ενός συστήματος με βάση το CAN από το μηδέν θα μπορούσε να είναι δαπανηρή εάν δεν διαθέτουν εσωτερική τεχνογνωσία. Μπορεί να χρειαστεί να προσλάβουν μηχανικούς ενσωματωμένων συστημάτων που είναι εξοικειωμένοι με το CAN, να επενδύσουν σε εργαλεία και να αφιερώσουν χρόνο για την ανάπτυξη προσαρμοσμένου υλικολογισμικού. Εναλλακτικά, αν αγοράσουν ένα έτοιμο σύστημα (όπως οι μονάδες κίνησης της Bosch ή της Shimano, οι οποίες βασίζονται στο CAN), το κόστος ανάπτυξης από την πλευρά τους είναι χαμηλότερο, αλλά το κόστος μονάδας είναι υψηλότερο (τα συστήματα της Bosch έχουν υψηλή τιμή, εν μέρει επειδή παίρνετε μια πλήρως ολοκληρωμένη λύση και το όνομα της μάρκας). A Το σύστημα UART μπορεί συχνά να συναρμολογηθεί με τη χρήση έτοιμων εξαρτημάτων. με γνωστή συμβατότητα - για παράδειγμα, πολλές εταιρείες χρησιμοποιούν πρωτόκολλα ανοικτού κώδικα ή τυποποιημένα πρωτόκολλα, όπου μεγάλο μέρος της μηχανικής έχει ήδη γίνει και ο κίνδυνος είναι μικρότερος. Για έναν αγοραστή B2B (π.χ. μια εταιρεία που θέλει μια σειρά από ηλεκτρονικά ποδήλατα με το εμπορικό της σήμα), η επιλογή UART μπορεί να σημαίνει ότι μπορεί να προμηθεύεται φθηνότερα γενικά εξαρτήματα, ενώ η επιλογή CAN συχνά σημαίνει ευθυγράμμιση με το οικοσύστημα ενός συγκεκριμένου προμηθευτή (ο οποίος μπορεί να χρεώνει άδεια χρήσης ή υψηλότερες τιμές).
• Κόστος μετά την πώληση και συντήρηση: Αυτό μερικές φορές παραβλέπεται. Ένας διαχειριστής στόλου (όπως μια εταιρεία κοινής χρήσης ποδηλάτων ή μια εταιρεία διανομής) μπορεί να διαπιστώσει ότι Τα ποδήλατα CAN bus εξοικονομούν χρήματα στη συντήρηση. Γιατί; Επειδή μπορούν να διαγνώσουν τα προβλήματα εξ αποστάσεως ή πιο γρήγορα. Ένα σύστημα που είναι συνδεδεμένο με CAN μπορεί να αναφέρει λεπτομερώς τους κωδικούς σφάλματος (για παράδειγμα, "σφάλμα αισθητήρα θερμοκρασίας μπαταρίας #2" ως συγκεκριμένος κωδικός). Οι τεχνικοί μπορούν να συνδέσουν διαγνωστικά εργαλεία στο δίαυλο CAN για να εντοπίσουν τα προβλήματα. Αυτό μπορεί να μειώσει το χρόνο εργασίας. Επίσης, όπως είδαμε στην περίπτωση IoT Venture, είναι δυνατή η εξ αποστάσεως ενημέρωση υλικολογισμικού , γεγονός που μπορεί να εξοικονομήσει το κόστος της φυσικής ανάκλησης ποδηλάτων για ορισμένες διορθώσεις. Από την άλλη πλευρά, η αρχική συντήρηση ενός ποδηλάτου με UART μπορεί να είναι απλούστερη (ίσως λιγότερα πράγματα να πάνε στραβά στις επικοινωνίες), αλλά αν κάτι δεν πάει καλά, ίσως χρειαστεί να κάνετε δοκιμές και ανταλλαγές εξαρτημάτων αφού το σύστημα δεν μπορεί να σας πει ακριβώς τι δεν πάει καλά πέρα από το ότι ίσως αναβοσβήνει μια λυχνία LED. Για έναν μεμονωμένο καταναλωτή, ένα ποδήλατο UART μπορεί να είναι φθηνότερο στην επισκευή επειδή μπορεί να χρησιμοποιήσει έτοιμα ανταλλακτικά και τις γνώσεις της κοινότητας για να το φτιάξει, ενώ ένα ποδήλατο CAN μπορεί να τον αναγκάσει να απευθυνθεί σε εξουσιοδοτημένο σέρβις (ενδεχομένως ακριβότερο). Έτσι, υπάρχει μια αντιστάθμιση κόστους μεταξύ δυνατότητα εξυπηρέτησης του χρήστη (νίκες UART) και προηγμένη διαγνωστική υποστήριξη (CAN κερδίζει, γεγονός που θα μπορούσε να μειώσει το κόστος των επαγγελματικών υπηρεσιών).
• Κόστος αδειοδότησης και ιδιοκτησίας: Η χρήση ενός ιδιόκτητου πρωτοκόλλου CAN θα μπορούσε να συνεπάγεται τέλη αδειοδότησης ή περιορισμούς. Εάν μια μάρκα ποδηλάτων αναπτύξει το δικό της πρωτόκολλο CAN, αυτό είναι μια χαρά, αλλά εάν χρησιμοποιεί κάτι όπως το CANopen ή το EnergyBus, ίσως χρειαστεί να τηρήσει πρότυπα και ενδεχομένως να ενταχθεί σε ενώσεις (π.χ. EnergyBus e.V.). Αυτά τα κόστη είναι γενικά μικρά, αλλά αξίζει να σημειωθούν. Τα ιδιόκτητα συστήματα όπως της Bosch σημαίνουν ουσιαστικά ότι ο ΚΑΕ ποδηλάτου αγοράζει τις μονάδες κίνησης ως πακέτο- η Bosch καθορίζει την τιμή. Με τα συστήματα UART, υπάρχει συχνά περισσότερος ανταγωνισμός μεταξύ των προμηθευτών εξαρτημάτων, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μείωση των τιμών.
• Αντίληψη των πελατών και αξία: Από τη σκοπιά του μάρκετινγκ, μια μάρκα μπορεί να δικαιολογήσει μια υψηλότερη τιμή για ένα ποδήλατο που διαθέτει "ηλεκτρονικά συστήματα διαύλου CAN αυτοκινητοβιομηχανίας", καθώς ακούγεται προηγμένο και αξιόπιστο (ακόμη και αν ο πελάτης δεν βλέπει άμεσα τη διαφορά). Υπάρχει αξία στην κορυφαία αίσθηση και απόδοση που συχνά συνοδεύουν τα συστήματα CAN (συνήθως είναι σε ποδήλατα που διαθέτουν επίσης κινητήρες υψηλής ποιότητας κ.λπ.). Έτσι, οι μάρκες που απευθύνονται στην αγορά υψηλών προδιαγραφών ή σε εμπορικούς πελάτες μπορούν να αξιοποιήσουν το CAN ως μέρος μιας premium προσφοράς. Αντίθετα, για τα ηλεκτρονικά ποδήλατα εισαγωγικού επιπέδου, οι πελάτες ενδιαφέρονται κυρίως για τη λειτουργία και την προσιτή τιμή - δεν θα πληρώσουν επιπλέον μόνο και μόνο επειδή η οθόνη του ποδηλάτου χρησιμοποιεί CAN αντί για UART. Έτσι, η επιλογή του πρωτοκόλλου θα πρέπει να ευθυγραμμίζεται με το τμήμα της αγοράς του ποδηλάτου.
• Προετοιμασία για το μέλλον: Ένα κόστος που εξετάζουν οι μηχανικοί είναι το το κόστος ευκαιρίας της μη μελλοντικής ασφάλειας. Αν επενδύσετε τώρα σε μια πλατφόρμα που βασίζεται σε UART, αλλά τον επόμενο χρόνο θέλετε να προσθέσετε περισσότερες δυνατότητες (π.χ. μια δεύτερη μπαταρία ή έναν νέο τύπο αισθητήρα), μπορεί να βρείτε την παλιά πλατφόρμα περιοριστική, αναγκάζοντας σας σε επανασχεδιασμό. Ορισμένες εταιρείες αποφασίζουν ότι μακροπρόθεσμα είναι πιο αποδοτικό να χρησιμοποιήσουν εξαρχής το CAN, ακόμη και αν δεν το αξιοποιήσουν πλήρως, ώστε να αφήσουν περιθώριο για νέα χαρακτηριστικά και αξεσουάρ. Αυτό μπορεί να εξοικονομήσει κόστος ανασχεδιασμού στην πορεία. Πρόκειται για μια στρατηγική απόφαση: πληρώστε λίγο περισσότερο εκ των προτέρων έναντι πιθανών πολύ περισσότερων εξόδων αργότερα για την αναβάθμιση.

Όσον αφορά τις πραγματικές τιμές: είναι δύσκολο να προσδιοριστούν, αλλά ένας γνώστης της βιομηχανίας θα μπορούσε να πει, για παράδειγμα, ότι ένα βασικό σετ ελεγκτή UART για ηλεκτρονικά ποδήλατα + οθόνη θα μπορούσε να είναι, ας πούμε, $50-$100 χύμα, ενώ ένα αντίστοιχο σετ με βάση το CAN από μια μεγάλη μάρκα θα μπορούσε να είναι μερικές εκατοντάδες δολάρια (επειδή είναι πιο εξελιγμένο). Ωστόσο, αυτή η διαφορά συχνά περιλαμβάνει επίσης καλύτερες επιδόσεις κινητήρα, εγγύηση κ.λπ. και όχι μόνο τη διαφορά επικοινωνίας. Το αυξημένο κόστος μόνο για το πρωτόκολλο (π.χ. προσθήκη ενός τσιπ CAN) είναι μικρό, αλλά η κόστος οικοσυστήματος (σύνδεση με ένα ακριβό σύστημα έναντι ενός φτηνού γενικού συστήματος) μπορεί να είναι μεγάλη.

Για να το θέσω απλά για έναν αγοραστή ηλεκτρονικού ποδηλάτου B2B:

• Εάν η προτεραιότητά σας είναι χαμηλότερο μοναδιαίο κόστος και θέλετε ευελιξία στην προμήθεια από πολλούς προμηθευτές, ένα Ανοιχτό σύστημα με βάση το UART είναι ελκυστική. Μπορείτε να ψωνίσετε για οθόνες και χειριστήρια που ταιριάζουν, ενδεχομένως ακόμη και να διαπραγματευτείτε με πολλά εργοστάσια.
• Εάν η προτεραιότητά σας είναι απόδοση, αξιοπιστία και ένα σύστημα με το κλειδί στο χέρι (και είστε πρόθυμοι να πληρώσετε γι' αυτό), ένα Σύστημα με βάση το CAN από αξιόπιστο προμηθευτή μπορεί να σας γλιτώσει από πονοκεφάλους και να προσθέσει αξία στο προϊόν σας (με υψηλότερο κόστος, το οποίο ελπίζουμε να ανακτήσετε μέσω της υψηλότερης τιμολόγησης των ποδηλάτων σας ή της αποδοτικότητας του όγκου).

Περιορισμοί και μελλοντικές τάσεις

Ακόμα και όταν εκθειάζουμε τις αρετές των UART και CAN, αξίζει να σημειωθεί ότι η περιορισμοί της τρέχουσας κατάστασης των επικοινωνιών των ηλεκτρονικών ποδηλάτων και πού μπορεί να οδηγηθούν τα πράγματα:

• Έλλειψη βιομηχανικής τυποποίησης: Σε αντίθεση με τον κόσμο της αυτοκινητοβιομηχανίας, όπου σχεδόν κάθε αυτοκίνητο χρησιμοποιεί τον δίαυλο CAN και τα τυποποιημένα διαγνωστικά (OBD-II), η βιομηχανία των ηλεκτρονικών ποδηλάτων εξακολουθεί να είναι κατακερματισμένη. Υπάρχει δεν υπάρχει ενιαίο καθολικό πρωτόκολλο που χρησιμοποιούν όλα τα ηλεκτρονικά ποδήλατα. Οι υλοποιήσεις UART ποικίλλουν (κάθε κατασκευαστής μπορεί να έχει διαφορετικές μορφές δεδομένων μέσω UART) και οι υλοποιήσεις CAN είναι συχνά ιδιόκτητες. Αυτό αποτελεί περιορισμό για τους καταναλωτές και τους συναρμολογητές ποδηλάτων - δεν είναι "plug and play" μεταξύ διαφορετικών εμπορικών σημάτων. Δεν μπορείτε να πάρετε μια τυχαία οθόνη και να περιμένετε να λειτουργήσει με έναν τυχαίο ελεγκτή, εκτός αν χρησιμοποιούν ρητά το ίδιο πρωτόκολλο και υλικολογισμικό. EnergyBus είναι μια ελπιδοφόρα προσπάθεια τυποποίησης (με το CANopen CiA-454 να ορίζει μηνύματα για εξαρτήματα ηλεκτρονικών ποδηλάτων) , αλλά δεν είναι ακόμη διαδεδομένη. Εάν το EnergyBus ή παρόμοια πρότυπα κερδίσουν έδαφος, ίσως δούμε πραγματικά διαλειτουργικά εξαρτήματα - για παράδειγμα, μια μπαταρία από τον κατασκευαστή Χ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με ένα σύστημα κινητήρα από τον κατασκευαστή Υ, με το πρωτόκολλο που βασίζεται στο CANopen να εξασφαλίζει ότι καταλαβαίνει ο ένας τον άλλον. Αυτό θα ωφελήσει τους αγοραστές B2B (περισσότερες επιλογές προμηθευτών) και τους καταναλωτές (περισσότερες επιλογές αναβάθμισης/επισκευής). Ωστόσο, οι φορείς του κλάδου έχουν επίσης επιχειρηματικά κίνητρα για τη διατήρηση ιδιόκτητων συστημάτων (για να δεσμεύσουν τους πελάτες τους). Η ένταση μεταξύ τυποποίηση έναντι ιδιοκτησιακού ελέγχου θα διαμορφώσει το μέλλον των πρωτοκόλλων των ηλεκτρονικών ποδηλάτων.
• Ανάγκες σε εύρος ζώνης και δεδομένα: Επί του παρόντος, οι επικοινωνίες ηλεκτρονικών ποδηλάτων είναι σχετικά χαμηλής περιεκτικότητας σε δεδομένα. Αλλά τα μελλοντικά ηλεκτρονικά ποδήλατα θα μπορούσαν να μεταδίδουν περισσότερες πληροφορίες - φανταστείτε τη συλλογή δεδομένων από αισθητήρες ροπής υψηλής συχνότητας, ή μετρήσεις ισχύος υψηλής ανάλυσης για εκπαιδευτικούς σκοπούς, ή ακόμη και βίντεο από κάμερες για λόγους ασφαλείας. Το CAN στις κλασικές ταχύτητες μπορεί να γίνει σημείο συμφόρησης αν πρόκειται να αποσταλούν πολλά δεδομένα. Η αυτοκινητοβιομηχανία διαθέτει το CAN-FD (μια εκτεταμένη έκδοση του CAN με μεγαλύτερα πλαίσια δεδομένων και υψηλότερη απόδοση) και άλλα πρωτόκολλα όπως το Ethernet για ανάγκες υψηλού εύρους ζώνης. Για τα ηλεκτρονικά ποδήλατα, το CAN-FD θα μπορούσε τελικά να εμφανιστεί αν χρειαστεί, ή το BLE/Wi-Fi για την εκφόρτωση των αρχείων καταγραφής δεδομένων. Ασύρματη επικοινωνία θα μπορούσε επίσης να συμπληρώσει τα ενσύρματα πρωτόκολλα: ήδη πολλά ηλεκτρονικά ποδήλατα χρησιμοποιούν Bluetooth Low Energy για τη σύνδεση του ποδηλάτου με μια εφαρμογή smartphone. Αυτό είναι εκτός του πεδίου εφαρμογής του εσωτερικού ηλεκτρικού συστήματος, αλλά αξίζει να σημειωθεί ως παράλληλο κανάλι. Ίσως στο μέλλον, κάποια απλούστερα ηλεκτρονικά ποδήλατα να παραιτηθούν ακόμη και από την ενσύρματη οθόνη και να χρησιμοποιήσουν μια ασύρματη μονάδα σε ένα τηλέφωνο - αν και ο κρίσιμος έλεγχος (όπως τα σήματα του γκαζιού ή των φρένων) θα παραμείνει πιθανότατα ενσύρματος για λόγους αξιοπιστίας. Στους στόλους εμπορευμάτων, ίσως δούμε μεγαλύτερη ενσωμάτωση της επικοινωνίας V2X (vehicle-to-everything) - τα ηλεκτρονικά ποδήλατα να μιλούν με συστήματα logistics ή υποδομές κυκλοφορίας, τα οποία και πάλι θα τοποθετηθούν πάνω στο βασικό σύστημα διαύλου CAN.
• Ανησυχίες για την ασφάλεια: Καθώς τα ηλεκτρονικά ποδήλατα συνδέονται και χρησιμοποιούν πιο σύνθετη επικοινωνία, ασφάλεια στον κυβερνοχώρο γίνεται ανησυχία. Ένα σύστημα UART χωρίς εξωτερική συνδεσιμότητα είναι πρακτικά απρόσβλητο από την πειρατεία (κάποιος θα πρέπει να εισχωρήσει φυσικά στα καλώδια). Αλλά ένας δίαυλος CAN που διασυνδέεται με μια μονάδα Bluetooth ή μια μονάδα GSM (για την παρακολούθηση στόλου) εισάγει πιθανά τρωτά σημεία. Οι κατασκευαστές θα πρέπει να διασφαλίσουν ότι τα πρωτόκολλά τους (ιδίως οι ασύρματες διασυνδέσεις με τον δίαυλο) είναι ασφαλή για να αποτρέψουν τον κακόβουλο έλεγχο (φανταστείτε ένα IoT hack που θα μπορούσε να απενεργοποιήσει εξ αποστάσεως έναν στόλο ποδηλάτων διανομής - ένα τραβηγμένο αλλά θεωρητικά πιθανό σενάριο αν δεν είναι ασφαλισμένο). Τα ιδιόκτητα πρωτόκολλα από τη φύση τους είναι κάπως ασφαλή μέσω της αδιαφάνειας, αλλά καθώς το CAN γίνεται κοινό μυστικό στα ηλεκτρονικά ποδήλατα, οι κακοί φορείς θα μπορούσαν να επιχειρήσουν να εισάγουν μηνύματα CAN μέσω μιας εκτεθειμένης θύρας. Έτσι, μπορεί να δούμε περισσότερη κρυπτογράφηση ή αυθεντικοποίηση στις επικοινωνίες των ηλεκτρονικών ποδηλάτων στο μέλλον.
• Εμπειρία χρήστη: Σε τελική ανάλυση, όποιο πρωτόκολλο και αν χρησιμοποιηθεί, θα πρέπει να προσφέρει καλή εμπειρία στον χρήστη. Οι αναβάτες ενδιαφέρονται για πράγματα όπως η ομαλή παροχή ισχύος, οι ακριβείς πληροφορίες στην οθόνη και τα χαρακτηριστικά ασφαλείας που λειτουργούν όταν χρειάζεται. Ένας περιορισμός στα πρώτα συστήματα που βασίζονται στο CAN ήταν ότι μερικές φορές ήταν πάρα πολύ κλειδωμένο - οι χρήστες αισθάνθηκαν απογοητευμένοι που δεν μπορούσαν να αλλάξουν ούτε τις απλές προτιμήσεις. Καθώς τα συστήματα ωριμάζουν, οι κατασκευαστές ενδέχεται να βρουν τρόπους να παρέχουν στους χρήστες ευελιξία (μέσω εξουσιοδοτημένων εφαρμογών ή ρυθμίσεων) χωρίς να διακυβεύεται ο έλεγχος. Για παράδειγμα, ίσως μια εφαρμογή θα μπορούσε να επιτρέπει περιορισμένη ρύθμιση (εντός ασφαλών ορίων) ακόμη και σε ένα σύστημα CAN ή να επιτρέπει σε πιστοποιημένα αξεσουάρ τρίτων να επικοινωνούν στον δίαυλο (ίσως χρησιμοποιώντας τα τυποποιημένα μηνύματα EnergyBus). Μπορούμε να περιμένουμε λίγο περισσότερο άνοιγμα καθώς τα πρωτόκολλα τυποποιούνται, ειρωνικά ακόμη και σε έναν κόσμο CAN.

Κλείνοντας, η Το ηλεκτρικό σύστημα επικοινωνίας των ηλεκτρονικών ποδηλάτων - είτε πρόκειται για UART είτε για CAN - είναι ζωτικής σημασίας για την απόδοση, την ασφάλεια και την αρθρωτότητα του ποδηλάτου.. Οι μηχανικοί που σχεδιάζουν ηλεκτρονικά ποδήλατα πρέπει να εξισορροπούν την απλότητα του UART με την πολυπλοκότητα του CAN. Οι αγοραστές B2B πρέπει να εξετάσουν πώς η επιλογή επηρεάζει το κόστος, την αλυσίδα εφοδιασμού και την πρόταση αξίας του προϊόντος τους. Ο κλάδος φαίνεται να τείνει προς το δίαυλο CAN καθώς τα ηλεκτρονικά ποδήλατα εξελίσσονται σε πιο συνδεδεμένες και ικανές μηχανές , αλλά τα συστήματα με UART θα παραμείνουν πιθανώς παράλληλα για απλούστερα, χαμηλότερου κόστους μοντέλα για κάποιο χρονικό διάστημα (είναι, άλλωστε, "αρκετά καλά" για ένα τεράστιο τμήμα των αναβατών).

Με την κατανόηση αυτών των πρωτοκόλλων επικοινωνίας - ουσιαστικά των ηλεκτρική γλώσσα των ηλεκτρονικών ποδηλάτων - αποκτά κανείς μια πολύ βαθύτερη εκτίμηση για το πώς λειτουργεί εσωτερικά ένα ηλεκτρονικό ποδήλατο. Από το στρίψιμο του γκαζιού ή την πίεση στο πεντάλ, μέχρι την ώθηση του κινητήρα και τους αριθμούς στην οθόνη σας, όλα αυτά ενεργοποιούνται από bits και bytes που τρέχουν κατά μήκος καλωδίων, εξασφαλίζοντας ότι η μπαταρία, ο κινητήρας και ο αναβάτης είναι συγχρονισμένοι. Και είτε πρόκειται για ένα κομψό ηλεκτρονικό ποδήλατο πόλης είτε για ένα βαρύ φορτηγό μεταφοράς φορτίου, αυτή η αρμονία είναι που κάνει τη διαδρομή να μοιάζει αβίαστη και ασφαλής. Τελικά, ο στόχος κάθε πρωτοκόλλου είναι να κάνει την τεχνολογία να περνάει στο παρασκήνιο, ώστε οι αναβάτες να μπορούν απλά να απολαμβάνουν το ταξίδι - αλλά τώρα, ελπίζουμε, με λίγη γνώση του εντυπωσιακού ηλεκτρονικού συντονισμού που συμβαίνει κάτω από τα πόδια τους.

Πηγές:

1. Οδηγός ποδηλάτου Qiolor Ebike - "Πώς να επιλέξετε μια συμβατή οθόνη για τον ελεγκτή Ebike" (2025) - συζήτηση για τις γλώσσες UART vs CANBUS και τη σημασία της αντιστοίχισης των πρωτοκόλλων.
2. Velco.tech - "CAN vs UART: διαφορές μεταξύ των τρόπων επικοινωνίας" (2024) - εξηγώντας την απλότητα του UART έναντι των δικτυακών δυνατοτήτων του CAN και απαριθμώντας τα πλεονεκτήματα/περιορισμούς τους .
3. Κέντρο βοήθειας Biktrix - "Ποια είναι τα πρωτόκολλα CANBUS και UART;" - άποψη με επίκεντρο τον χρήστη σχετικά με το πώς το CAN κλειδώνει τις ρυθμίσεις (σταθερό όριο ταχύτητας) έναντι του UART που επιτρέπει τροποποιήσεις , καθώς και μια σύγκριση της εναλλαξιμότητας των οθονών.
4. IoT Venture (Μελέτη περίπτωσης με τον στόλο CYCLE) - περιγράφει τα οφέλη της ενσωμάτωσης του CAN σε στόλους ηλεκτρονικών ποδηλάτων: πρόσβαση σε δεδομένα συντήρησης, απομακρυσμένη απενεργοποίηση κινητήρα, ενημερώσεις OTA .
5. Γνώση HOVSCO - "Τι χαρακτηριστικά ασφαλείας έχουν τα ηλεκτρικά ποδήλατα;" - Σημειώσεις σχετικά με το πρότυπο EN 15194 (ΕΕ) που διασφαλίζει τα όρια ταχύτητας/ισχύος και την ανθεκτικότητα, και το UL 2849 (ΗΠΑ) που επικεντρώνεται στην ηλεκτρική ασφάλεια/πυρασφάλεια , καθώς και αναφορά του DIN 79010 για την ασφάλεια των ποδηλάτων φορτίου.
6. Texas Instruments App Note - "Σκέψεις σχεδιασμού υλικού για ένα ηλεκτρικό ποδήλατο με κινητήρα BLDC" - παρείχε τυπικά μπλοκ διαγράμματα συστημάτων ηλεκτρονικών ποδηλάτων και πληροφορίες για τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου.
7. Letrigo Ebike Γνώση - "Επεξήγηση καλωδίωσης οθόνης ηλεκτρονικού ποδηλάτου" - λεπτομέρειες σχετικά με την καλωδίωση, τους συνδέσμους (Higo/Julet) και προειδοποιεί ότι δεν υπάρχει καθολικό πρότυπο καλωδίωσης, δίνοντας έμφαση στη σωστή αντιστοίχιση των συνδέσεων και την ισχυρή καλωδίωση για την ακεραιότητα του σήματος .
8. Πρότυπο EnergyBus - Εισαγωγή από την Kvaser - που περιγράφει το EnergyBus ως ένα ανοικτό πρότυπο βασισμένο στο CANopen για εξαρτήματα LEV για τη διασφάλιση της συμβατότητας και της ασφάλειας μεταξύ των κατασκευαστών .